Mitkä ovat tärkeimmät tekijät, jotka määräävät litiumioniakkujen syklin suorituskyvyn?

Litium{0}}ioni-akkujen syklin suorituskyky on erittäin tärkeä. Se ei vaikuta pelkästään akun käyttöikään, vaan makronäkökulmasta pidempi käyttöikä tarkoittaa myös tehokkaampaa resurssien käyttöä.

Työskenteletpä litiumakkuteollisuudessa tai akkuteknologiasta kiinnostunut kuluttaja, litiumioniakkujen syklin suorituskykyyn vaikuttavien tekijöiden ymmärtäminen on välttämätöntä. Seuraavassa on yksityiskohtainen analyysi näistä avaintekijöistä.

1. Materiaalityyppi

Materiaalin valinta on ensisijainen tekijä, joka määrittää litiumioniakkujen syklin suorituskyvyn. Jos materiaalilla itsessään on huono syklisuorituskyky, edes optimaalisin prosessisuunnittelu ja huolelliset valmistusprosessit eivät takaa akkukennon käyttöikää. Toisaalta, jos valitaan erinomaisia ​​materiaaleja, vaikka valmistusprosessissa olisi tiettyjä puutteita, syklin suorituskyky ei yleensä heikkene merkittävästi.

Materiaalin näkökulmasta koko akun syklin suorituskyky määräytyy ensisijaisesti positiivisen elektrodin ja elektrolyytin yhdistelmän suorituskyvyn tai negatiivisen elektrodin ja elektrolyytin yhdistelmän suorituskyvyn perusteella sen mukaan, kumpi on huonompi.

Jos materiaalin kiertosuorituskyky on epätyydyttävä, syynä voi olla seuraavat syyt: Ensinnäkin kiderakenne muuttuu liian nopeasti pyöräilyn aikana, mikä estää litiumionien lisäämistä ja uuttamista; toiseksi aktiivinen materiaali ja elektrolyytti eivät voi muodostaa yhtenäistä, tiheää SEI-kalvoa, mikä aiheuttaa ennenaikaisia ​​sivureaktioita aktiivisessa materiaalissa ja nopean elektrolyytin kulutuksen, mikä lyhentää syklin käyttöikää.

Akkukennon suunnitteluvaiheessa, jos yhdelle elektrodille valitulla materiaalilla on huono syklisyys, toisen elektrodin korkeassa syklisessä suorituskyvyssä on vain vähän parantamisen varaa, mikä voi johtaa resurssien tuhlaukseen.

2. Positiivinen ja negatiivinen elektrodin tiivistys

Vaikka positiivisten ja negatiivisten elektrodien tiivistyminen voi lisätä akkukennon energiatiheyttä, liiallinen tiivistys vaikuttaa usein negatiivisesti pyöräilyn suorituskykyyn. Teoreettisesti suurempi tiivistys rasittaa materiaalirakennetta enemmän, ja vakaa materiaalirakenne on välttämätön litiumioniakkujen kestävälle kierrolle. Lisäksi suuri tiivistys voi heikentää elektrodin kykyä pidättää nestettä, mikä on kriittinen vaatimus sen varmistamiseksi, että akkukenno suorittaa onnistuneesti useita jaksoja.

3. Kosteuspitoisuus

Liiallinen kosteus akkukennossa voi aiheuttaa sivureaktioita positiivisten ja negatiivisten elektrodien aktiivisten materiaalien kanssa, vaurioittaen materiaalirakennetta ja siten heikentäen pyöräilyn suorituskykyä. Samaan aikaan korkea kosteustaso haittaa myös vakaan SEI-kalvon muodostumista. Kuitenkin pienille määrille kosteutta, jota on vaikea poistaa kokonaan, se voi itse asiassa auttaa ylläpitämään akkukennon yleistä suorituskykytasapainoa.

4. Pinnoitealueen tiheys

Pinnoitealueen tiheyden vaikutusta pyöräilyn suorituskykyyn on lähes mahdotonta analysoida yksinään, koska se vaikuttaa samanaikaisesti useiden akkukennojen ominaisuuksiin. Epätasainen alueen tiheys voi johtaa kapasiteetin vaihteluihin tai vaikuttaa kennokäämien/laminaattien määrään.

Saman mallin, kapasiteetin ja materiaalin kennoissa pintatiheyden vähentäminen vastaa käämien tai laminaattien määrän lisäämistä, mikä lisää erottimien määrää. Tämä auttaa imemään enemmän elektrolyyttiä ja varmistaa pyöräilyvakauden.

Lisäksi pienempi pintatiheys voi parantaa kennonopeuden suorituskykyä ja helpottaa elektrodilevyjen ja paljaiden kennojen paistamista ja kuivausprosessia. Liian pieni pintatiheys voi kuitenkin tehdä tarkasta pinnoitteen hallinnasta vaikeaa, ja suuret aktiivisen materiaalin hiukkaset voivat myös vaikuttaa negatiivisesti pinnoitukseen ja valssaukseen.

Kerrosten määrän lisääminen voi parantaa pyöräilyä, mutta se vaatii enemmän kalvoa ja erottimia, mikä johtaa korkeampiin kustannuksiin ja pienempään energiatiheyteen. Siksi suunnittelun ja arvioinnin aikana on löydettävä kattava tasapaino syklin suorituskyvyn, nopeuskyvyn, prosessin hallittavuuden ja kustannusten välillä.

5. Anodin ylikuormitus

Anodin ylikuormitus ei vaikuta ainoastaan ​​alkuperäiseen palautumattomaan kapasiteettiin ja pinnoitteen poikkeamaan, vaan se vaikuttaa myös suoraan syklin suorituskykyyn. Litiumkobolttioksidi/grafiittijärjestelmissä anodigrafiitista tulee usein pyöräilyn "pullonkaula".

Jos anodin alikuormitus on riittämätön, kun taas litiumin kerrostumista ei tapahdu kennon alkuvaiheissa, useiden jaksojen jälkeen positiivinen elektrodirakenne pysyy pääosin muuttumattomana, kun taas anodi voi vaurioitua vakavasti eikä pysty absorboimaan täysin positiivisen elektrodin tarjoamia litiumioneja, mikä johtaa ennenaikaiseen kapasiteetin menettämiseen.

6. Elektrolyyttimäärä

Riittämätön elektrolyytti voi vaikuttaa solusyklin suorituskykyyn. Tärkeimmät syyt ovat: riittämätön elektrolyytin ruiskutus, riittämätön elektrodin upotus (esim. liiallinen tiivistys tai riittämätön vanhenemisaika) ja elektrolyytin kulutus pyöräilyn aikana.

Epätäydellinen SEI-kalvo voi aiheuttaa sivureaktioita anodin ja elektrolyytin välillä. Lisäksi viallisia kohtia korjataan jatkuvasti pyöräilyn aikana, mikä kuluttaa palautuvaa litiumia ja elektrolyyttiä. Siksi, olipa kyseessä erittäin-kestävyyskenno, joka pystyy kestämään satoja jaksoja, tai kenno, jonka suorituskyky heikkenee muutaman jakson jälkeen, riittävän elektrolyytin varmistaminen voi parantaa pyöräilyn suorituskykyä jossain määrin.

7. Objektiiviset testausolosuhteet

Kennojen syklin suorituskyvyn testituloksiin vaikuttavat useat ulkoiset olosuhteet, kuten lataus- ja purkausnopeus, katkaisujännite ja -virta, ylilataus- ja ylipurkausolosuhteet, testilämpötila, testin keskeytykset sekä kennon ja testipisteen välinen kosketusvastus. Lisäksi eri materiaaleilla on erilainen herkkyys näille olosuhteille.

Siksi yhtenäisten testausstandardien luominen ja yleisesti käytettyjen materiaalien ominaisuuksien ymmärtäminen voivat yleensä vastata rutiinitestaustarpeisiin.

ACEY-BCT506-512Hsolujen luokittelukonekäyttää nykyaikaisia ​​elektronisia valvonta- ja ohjauslaitteita manuaalisen työn sijaan valvoakseen reaaliaikaista-jännitettä, virtaa, kapasiteettia, energiaa, muodostumistilaa ja muita hajautetun akun muodostuksen parametreja reaaliajassa, diagnosoida ja käsitellä vikoja, tallentaa ja analysoida asiaankuuluvia tietoja, jotta muodostusprosessissa voidaan toteuttaa valvomaton ja eräkäsittely.

Kuten "tynnyriperiaate", solun pyöräilyn suorituskyky määräytyy viime kädessä heikoimman lenkin mukaan, ja nämä tekijät vaikuttavat usein toisiinsa. Samalla materiaalilla ja valmistustasolla korkeampi pyöräilysuorituskyky tarkoittaa yleensä pienempää energiatiheyttä. Siksi avainasemassa on löytää tasapaino asiakkaiden tarpeiden täyttämisen ja johdonmukaisen soluvalmistuksen välillä. Tämä on pyöräilyn suorituskyvyn parantamisen ydintehtävä.

Acey Intelligent on erikoistunut tarjoamaan kertakäyttöisiä ratkaisuja puoli-automaattisille/täys{2}}automaattisille kokoonpanolinjoille litiumakkupakkauksille, joita käytetään ESS:ssä, UAV:ssa, E-pyörässä, E-skootterissa, sähkötyökaluissa, kahdessa/kolmepyöräisessä pyörässä, jne. Kone, akun lajittelukone, eristepaperin kiinnityskone, CCD-testeri, manuaalinen / automaattinen pistehitsauskone, BMS-testeri, akun kattava testauslaite ja akkupakkausten testijärjestelmä jne.

Ota yhteyttä nyt